I hela naturen, färger uppstår i allmänhet från två källor:pigmentfärger och strukturella färger. För tillämpningsändamål, Pigment eller färgämnen som absorberar ljus anses vara den traditionella metoden att färga material på grund av deras enkla användning. Trots sina styrkor, det finns negativa aspekter på pigmentfärger såsom risk för miljöskador under tillverkningsprocessen och fotokemisk nedbrytning som resulterar i blekning av den ursprungliga färgen.
Strukturella färger, å andra sidan, producera färg genom nanostrukturer som reflekterar eller sprider ljus. Fjädrar av fåglar och fjäll av fjärilar är två av de många exemplen på strukturella färger i naturen. Vidare. deras strukturella avstånd möjliggör produktion av mer distinkta färger än vad som är möjligt genom pigment. Dock, trots de många fördelarna med strukturella färger i olika applikationer, höga tillverkningskostnader och oförmågan att ändra en strukturell färg när den väl har applicerats har begränsat den omfattande implementeringen.
Forskning utförd av Geunbae Lim, en professor vid institutionen för maskinteknik vid Pohang University of Science and Technology (POSTECH), i samarbete med Taechang An, en professor vid institutionen för maskinkonstruktionsteknik vid Andong National University, har framgångsrikt utvecklat en ny och kostnadseffektiv metod för att erhålla biomimetiska strukturfärger med förmågan att finjustera de färdiga strukturerna. Denna prestation har publicerats i den världsberömda ACS tillämpade material och gränssnitt .
Teamet använde kvasi-ordnad spridning - fenomenet där en konstruktivt reflekterad våglängd observeras när nanostrukturer med samma storlek är jämnt fördelade över ett bestrålat område - genom ZnO nanostrukturtillverkning. Genom att framgångsrikt syntetisera ZnO till önskade former genom selektiv tillväxt och etsning, teamet upptäckte tekniken för storskalig och flexibel tillverkning av strukturella färger. Syntesprocessen och de resulterande nanostrukturerna kan finjusteras genom att kontrollera tiden och reagenskoncentrationen, och dessutom, maskeringstekniker möjliggör applicering av olika strukturella färger på samma yta.
Lim påpekade att denna forskning är anmärkningsvärd eftersom den föreslagna metoden har övervunnit befintliga begränsningar och förväntas vara tillämpbar på många områden inklusive miljövänlig tillverkning av mikroelektroder, sensorer, och anti-manipuleringstaggar.
